본 논문에서는 멀티 홉 OFDMA 시스템에서 relay간 무선자원을 효율적으로 재사용하기 위한 방법으로 sub-cell reuse partitioning 기법을 제안한다. 셀 내에서 relay 들에 주파수 자원을 더 많이 재사용을 할수록 사용 가능한 자원이 늘어나 셀 용량을 증가시킬 수 있다. 하지만 이 경우 자원이 재사용되면서 동시에 발생되는 간섭이 많아져 Relay Station(RS) sub-cell edge에서 SINR 성능이 나빠질 수 있으며 결과적으로 fairness 성능을 나쁘게 만들 수 있다. 본 논문에서는 throughput 및 fairness 성능을 모두 좋게 만들기 위해 RS sub-cell을 내부와 외부로 나누어 내부에서는 재사용을 더 많이 하고, 외부에서는 재사용을 덜 적용하는 sub-cell reuse partitioning 기법을 제안하였다. 제안한 기법의 성능을 분석하기 위하여 모의실험을 구성하였다. Fairness 분석을 위하여 reuse partitioning과 함께 적용할 수 있는 스케줄링 알고리즘도 구현하였다. 도출된 성능 결과를 분석하여 sub-cell reuse partitioning 기법을 적용하여 throughput 성능과 fairness 성능을 함께 개선할 수 있음을 확인하였다. 특히, 스케줄링을 fairness 성능을 개선하는 방향으로 적용할 때, sub-cell reuse partitioning 기법을 적용하여 얻어지는 throughput 성능의 개선 효과가 더 크게 됨을 확인하였다.
In this paper, we propose the sub-cell reuse partitioning among relays as an efficient resource reuse scheme in the relay-based OFDMA systems. If the frequency resource is reused among relays aggressively, we can increase the cell throughput. However, the interferences due to the frequency reuse may cause the fairness decrease due to the SINR degradation especially at the edge of RS sub-cells. In this paper, to make the cell throughput and fairness performance improved at the same time, we propose a sub-cell reuse partitioning scheme that divides a relay sub-cell into inner zone for aggressive reuse and outer zone for sparse reuse. The performance of the proposed scheme has been analyzed by computer simulation. We also applied a scheduling algorithm that can work together with the proposed sub-cell reuse partitioning scheme. Simulation results show that the proposed scheme can improve both the throughput and the fairness performances. In particular, when the scheduling is applied for the improvement of fairness, it is shown that the throughput performance can be enhanced more efficiently by the proposed scheme.
